学生起立双系统检测方法及系统的制作方法
【专利摘要】本方法公开一种学生起立双系统检测方法，其通过主摄像机进行图像定位加辅摄像机进行高度检测相结合，进行学生起立判断，本发明采用双系统检测方法，可以有效去除对低头抬头，胳膊的晃动等的错误识别，大大提高识别的正确率。
【专利说明】学生起立双系统检测方法及系统
【技术领域】
[0001]本方法公开一种视频监控方法，特别是一种学生起立双系统检测方法，属于教育视频监控【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着视频监控技术的不断发展，其应用领域也越来越广泛，目前的教育领域中都普遍采用视频监控技术，对课堂秩序和课堂效果等进行监控。现有的教育监控系统通常包括用于监控老师及黑板的老师摄像机，还有监控学生的学生摄像机，随着监控技术的发展，在监控学生时，当学生在回答问题或其他原因有起立动作时，学生摄像机会对准起立的学生，给其进行特写，现有技术中，用一个摄像机进行人的行为分析，即根据图像的变化趋势来定位是站起还是坐下并确定其位置。由于教室的大小不同，人在图像上的大小也不尽相同，导致学生在做一些小动作，比如低头抬头，胳膊的晃动等时，有可能会被误认为是有学生站起，从而造成检测错误。
【发明内容】
[0003]针对上述提到的现有技术中的教育视频监控对学生的晃动屏蔽率低，容易造成检测错误的缺点，本发明提供一种学生起立双系统检测方法，其通过图像定位加高度检测相结合，可以大大降低误触发的几率。
[0004]本方法解决其技术问题采用的技术方案是:一种学生起立双系统检测方法，该方法包括下述步骤:
第一步:主摄像机检测学生起立动作，在主摄像机中，对采集到的图像的变化点进行分析，如果连续十帧都有连续的点变化，且变化点的宽度是人在图像中人的宽度那么大，高度是人的头的高度那么大，则认为是有人触发了这种行为，然后根据变化的方向来确定是起立动作还是坐下动作，此时再根据变化点在图像中的位置，就可以确定是哪个位置的学生触发了这次事件；
第二步:在辅摄像机采集的图像中，定义了一个区域，即学生坐下时无法触碰到此区域，学生站起时就必须触碰到此区域，在没有学生站起来时，取这块区域的图像作为参考值保存下来，在上课时用每帧的图像的此区域与保存图像的这个区域的图像做比较看是否有变化，如果变化的像素点大于一定值，本就认为是有人站起来，反之认为学生都坐下了 ；第三步:综合第一步和第二步来判断，如果两个条件都满足，则认为有人站了起来，或是坐下状态，如果只满足第一步条件，不满足第二步条件，则认为是识别错误，放弃识别结果。
[0005]一种学生起立双系统检测系统，其特征是:所述的系统包括:
A、主摄像机:用于采集学生视频信息；
B、辅摄像机:用于采集学生坐下时无法触碰，且学生站起时就必须触碰到的区域的视
频信息；C、主摄像机图像判别模块:对主摄像机采集到的图像的变化点进行分析，如果连续十帧都有连续的点变化，且变化点的宽度是人在图像中人的宽度那么大，高度是人的头的高度那么大，那么本实施例中则认为是有人触发了这种行为，然后根据变化的方向来确定是起立动作还是坐下动作，此时再根据变化点在图像中的位置，就可以确定是哪个位置的学生触发了这次事件；
D、辅摄像机图像判别模块:在上课之前没有学生站起来时，取用于采集学生坐下时无法触碰，且学生站起时就必须触碰到的区域的图像作为参考值保存下来，在上课时用每帧的图像的此区域与保存图像的这个区域的图像做比较看是否有变化，如果变化的像素点大于一定值，本实施例中，定义的是100，就认为是有人站起来，反之认为都坐下了 ；
E、学生起立判别模块:用于综合主摄像机图像判别模块判别结果和辅摄像机图像判别模块判别结果来判断，如果两个判别结果都满足，则认为有人站了起来，或是坐下状态，如果只满足主摄像机判别结果条件，不满足辅摄像机判别结果条件，则认为是识别错误，放弃识别结果。
[0006]本方法解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:
所述的判断图像变化点时，是用本帧的图像的y值除以上一帧此点的y值，如果值大于
1.3或小于0.7，则认为是有图像变化。
[0007]所述的确定学生是起立动作还是坐下动作时，对之前连续十帧进行比较，如果这些变化点的1坐标越来越小，则认为是站起来，如果越来越大，则认为是坐下的。
[0008]所述的步骤二中判断图像是否有变化时，变化的像素点大于100。
[0009]本方法的有益效果是:本发明采用双系统检测方法，可以有效去除对低头抬头，胳膊的晃动等的错误识别，大大提高识别的正确率。
[0010]下面将结合附图和【具体实施方式】对本方法做进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明流程图。
【具体实施方式】
[0012]本实施例为本方法优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本方法保护范围之内。
[0013]本发明中，将用于检测人的动作行为的摄相机定义为主摄像机，将用于高度检测的摄像机定义为辅摄像机。
[0014]本发明中的学生起立双系统检测方法主要包括下述几个步骤:
第一步:主摄像机检测学生起立动作，本实施例中，在主摄像机中，对采集到的图像的变化点进行分析，如果连续十帧都有连续的点变化(本实施例中，判断图像变化点是用本帧的图像的每个像素点的y值除以上一帧此像素点的y值，y值即图像的亮度，是y，cb，cr分别格式中的1值，如果值大于1.3或小于0.7，本实施例中则认为是有图像变化)，且变化点的宽度是人在图像中人的宽度那么大，高度是人的头的高度那么大(由于人和摄像机的位置远近不一样，所以图像大小也不一样，因此不能确定用多大像素，本实施例中，是在系统初始化的时候通过在每个位置站个人，然后在采用鼠标在图像中按照人头的大小画框，这个框的宽就是人头像中的宽，高就是人的头像的高，然后就把这个宽和高保存起来，作为参考，每次检测时调出该值作为参考即可，在系统初始化时，在每个学生的位置上进行一次画框操作，将各个框分别保存起来待用，具体实施时，也可以采用直接输入宽和高的数值的方式也可以)，那么本实施例中则认为是有人触发了这种行为，然后根据变化的方向来确定是起立动作还是坐下动作(此方向的判断是对之前连续十帧进行比较，由于在图像中y坐标越往下，坐标值越大，越往上越小，所以如果这些变化点的?坐标越来越小，则认为是站起来，如果越来越大，则认为是坐下的)，此时再根据变化点在图像中的位置，就可以确定是哪个位置的学生触发了这次事件；
第二步:在辅摄像机(学生辅助摄像机安装在教室一侧，与讲台平行的位置，高度和学生站起的高度相近)采集的图像中，定义了一个区域，即学生坐下时无法触碰到此区域，学生站起时就必须触碰到此区域，在上课之前没有学生站起来时，取这块区域的图像作为参考值保存下来，在上课时用每帧的图像的此区域与保存图像的这个区域的图像做比较(用本帧的图像的y值除以上一帧此点的y值，如果值大于1.3或小于0.7本发明中则认为是有图像变化)看是否有变化，如果变化的像素点(就是1值两帧图像的比值大于1.3或小于
0.7就认为是变化的像素点)大于一定值，本实施例中，定义的是100，就认为是有人站起来，反之认为学生都坐下了；
第三步:综合第一步和第二步来判断，如果两个条件都满足，则认为有人站了起来，或是坐下状态，如果只满足第一步条件，不满足第二步条件，则认为是识别错误，放弃识别结果。
[0015]本发明同时保护一种学生起立双系统检测系统，其主要包括如下部分:
1、主摄像机:用于采集 学生视频信息；
2、辅摄像机:用于采集学生坐下时无法触碰，且学生站起时就必须触碰到的区域的视
频信息；
3、主摄像机图像判别模块:对主摄像机采集到的图像的变化点进行分析，如果连续十帧都有连续的点变化(本实施例中，判断图像变化点是用本帧的图像的y值除以上一帧此点的1值，如果值大于1.3或小于0.7，本实施例中则认为是有图像变化)，且变化点的宽度是人在图像中人的宽度那么大，高度是人的头的高度那么大，那么本实施例中则认为是有人触发了这种行为，然后根据变化的方向来确定是起立动作还是坐下动作(此方向的判断是对之前连续十帧进行比较，如果这些变化点的1坐标越来越小，则认为是站起来，如果越来越大，则认为是坐下的)，此时再根据变化点在图像中的位置，就可以确定是哪个位置的学生触发了这次事件；
4、辅摄像机图像判别模块:在上课之前没有学生站起来时，取用于采集学生坐下时无法触碰，且学生站起时就必须触碰到的区域的图像作为参考值保存下来，在上课时用每帧的图像的此区域与保存图像的这个区域的图像做比较(用本帧的图像的所有点的y值除以上一帧此点的1值，如果值大于1.3或小于0.7本发明中则认为是有图像变化)看是否有变化，如果变化的像素点大于一定值，本实施例中，定义的是100，就认为是有人站起来，反之认为都坐下了；
5、学生起立判别模块:用于综合主摄像机图像判别模块判别结果和辅摄像机图像判别模块判别结果来判断，如果两个判别结果都满足，则认为有人站了起来，或是坐下状态，如果只满足主摄像机判别结果条件，不满足辅摄像机判别结果条件，则认为是识别错误，放弃识别结果。
[0016]本发明采用双系统检测方法，可以有效去除对低头抬头，胳膊的晃动等的错误识别，大大提高识别的正确率。
【权利要求】
1.一种学生起立双系统检测方法，其特征是:所述的方法包括下述步骤:第一步:主摄像机检测学生起立动作，在主摄像机中，对采集到的图像的变化点进行分析，如果连续十帧都有连续的点变化，且变化点的宽度是人在图像中人的宽度那么大，高度是人的头的高度那么大，则认为是有人触发了这种行为，然后根据变化的方向来确定是起立动作还是坐下动作，此时再根据变化点在图像中的位置，就可以确定是哪个位置的学生触发了这次事件；第二步:在辅摄像机采集的图像中，定义了一个区域，即学生坐下时无法触碰到此区域，学生站起时就必须触碰到此区域，在没有学生站起来时，取这块区域的图像作为参考值保存下来，在上课时用每帧的图像的此区域与保存图像的这个区域的图像做比较看是否有变化，如果变化的像素点大于一定值，本就认为是有人站起来，反之认为学生都坐下了 ；第三步:综合第一步和第二步来判断，如果两个条件都满足，则认为有人站了起来，或是坐下状态，如果只满足第一步条件，不满足第二步条件，则认为是识别错误，放弃识别结果。
2.根据权利要求1所述的学生起立双系统检测方法，其特征是:所述的判断图像变化点时，是用本帧的图像的y值除以上一帧此点的y值，如果值大于1.3或小于0.7，则认为是有图像变化。
3.根据权利要求1所述的学生起立双系统检测方法，其特征是:所述的确定学生是起立动作还是坐下动作时，对之前连续十帧进行比较，如果这些变化点的y坐标越来越小，贝U认为是站起来，如果越来越大，则认为是坐下的。
4.根据权利要求1所述的学生起立双系统检测方法，其特征是:所述的步骤二中判断图像是否有变化时，变化的像素点大于100。
5.一种学生起立双系统检`测系统，其特征是:所述的系统包括:A、主摄像机:用于采集学生视频信息；B、辅摄像机:用于采集学生坐下时无法触碰，且学生站起时就必须触碰到的区域的视频信息；C、主摄像机图像判别模块:对主摄像机采集到的图像的变化点进行分析，如果连续十帧都有连续的点变化，且变化点的宽度是人在图像中人的宽度那么大，高度是人的头的高度那么大，那么本实施例中则认为是有人触发了这种行为，然后根据变化的方向来确定是起立动作还是坐下动作，此时再根据变化点在图像中的位置，就可以确定是哪个位置的学生触发了这次事件；D、辅摄像机图像判别模块:在上课之前没有学生站起来时，取用于采集学生坐下时无法触碰，且学生站起时就必须触碰到的区域的图像作为参考值保存下来，在上课时用每帧的图像的此区域与保存图像的这个区域的图像做比较看是否有变化，如果变化的像素点大于一定值，本实施例中，定义的是100，就认为是有人站起来，反之认为都坐下了 ；E、学生起立判别模块:用于综合主摄像机图像判别模块判别结果和辅摄像机图像判别模块判别结果来判断，如果两个判别结果都满足，则认为有人站了起来，或是坐下状态，如果只满足主摄像机判别结果条件，不满足辅摄像机判别结果条件，则认为是识别错误，放弃识别结果。
6.根据权利要求5所述的学生起立双系统检测系统，其特征是:所述的判断图像变化点时，是用本帧的图像的y值除以上一帧此点的y值，如果值大于1.3或小于0.7，则认为是有图像变化。
7.根据权利要求5所述的学生起立双系统检测系统，其特征是:所述的确定学生是起立动作还是坐下动作时，对之前连续十帧进行比较，如果这些变化点的y坐标越来越小，贝U认为是站起来，如果越来越大，则认为是坐下的。
8.根据权利要求5所述的学生起立双系统检测系统，其特征是:所述的模块D中判断图像是否有变化时，变化的像素点大于100。
【文档编号】H04N7/18GK103686092SQ201310742090
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】孙兴磊, 廖海 申请人:深圳锐取信息技术股份有限公司